2016年新能源汽车动力电池行业研究报告(完美版).pdf
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1、20162016 年新能源汽车动力电池年新能源汽车动力电池行业研究报告行业研究报告(此文档为此文档为 wordword 格式,可任意修改编辑!格式,可任意修改编辑!)20162016 年年 7 7 月月1目目 录录1 1 汽车动力电池行业总体概况汽车动力电池行业总体概况2 2 汽车动力电池的分类及发展现状汽车动力电池的分类及发展现状2121 铅酸电池铅酸电池211211 铅酸电池的特点铅酸电池的特点212212 铅酸电池在中国的发展现状铅酸电池在中国的发展现状2222 镍氢电池发展现状分析镍氢电池发展现状分析221221 国内政策的有利支持国内政策的有利支持222222 镍氢电池在汽车生产方面
2、的应用镍氢电池在汽车生产方面的应用223223 镍氢电池与锂电池的对比镍氢电池与锂电池的对比2323 锂电池发展现状分析锂电池发展现状分析231231 锂电池的特点锂电池的特点232232 开发锂电池汽车的主要厂商开发锂电池汽车的主要厂商233233 锂电池在我国的发展锂电池在我国的发展234234 锂离子电池发展的瓶颈锂离子电池发展的瓶颈235235 日本在锂电池标准化方面的发展日本在锂电池标准化方面的发展23 3 世界主要动力电池生产国的发展现状世界主要动力电池生产国的发展现状3131 日本日本3232 中国中国3333 韩国韩国3434 美国美国3535 电池厂商供应对照表电池厂商供应对
3、照表4 4 中国新能源汽车的发展分析中国新能源汽车的发展分析4141 政策的支撑下的行业发展政策的支撑下的行业发展4242 目前面临的问题目前面临的问题421421 价格仍然偏高价格仍然偏高422422 尚无完备的充电站等配套设施尚无完备的充电站等配套设施4343 新能源汽车在中国市场的主要车型新能源汽车在中国市场的主要车型431431 在售车型在售车型432432 即将上市的车型即将上市的车型4444 动力电池的检测机构动力电池的检测机构31 1 汽车动力电池行业总体概况汽车动力电池行业总体概况新能源汽车是指采用汽油、新能源汽车是指采用汽油、柴油之外的动力作为动力源的汽柴油之外的动力作为动力
4、源的汽车的总称,车的总称,按动力源的不同,按动力源的不同,主要有三种:主要有三种:混合动力汽车混合动力汽车(HybridHybridElectric Vehicle,HEVElectric Vehicle,HEV)、纯电动汽车(、纯电动汽车(Electric VehicleElectric Vehicle,EVEV)和燃)和燃料电池电动汽车(料电池电动汽车(Fuel Cell Electric VehicleFuel Cell Electric Vehicle,FCEVFCEV)。按照是否依。按照是否依赖外部充电,混合动力汽车又可分为普通赖外部充电,混合动力汽车又可分为普通 HEVHEV 和插
5、电式混合动和插电式混合动力汽车力汽车 PHEVPHEV(Plug-in hybridPlug-in hybrid)。新能源电动汽车最主要的部件是动力电池、新能源电动汽车最主要的部件是动力电池、电动机和能量转电动机和能量转换控制系统,而动力电池要实现快速充电、安全等高性能,是技换控制系统,而动力电池要实现快速充电、安全等高性能,是技术门槛最高,术门槛最高,也是利润最集中的部分。也是利润最集中的部分。新能源汽车对电池的要求新能源汽车对电池的要求很高很高,必须具有高比能量、高比功率、快速充电和深度放电的性必须具有高比能量、高比功率、快速充电和深度放电的性能,而且要求成本尽量低,使用寿命尽量长。能,而
6、且要求成本尽量低,使用寿命尽量长。从世界范围来看,从世界范围来看,新能源汽车将朝着新能源汽车将朝着“镍氢锂电燃“镍氢锂电燃料电池”料电池”产业化路径发展,产业化路径发展,短期能够大范围使用的只有镍氢动力短期能够大范围使用的只有镍氢动力电池,不过,未来电池,不过,未来 3-53-5 年,在锂电池技术成熟后,镍氢电池市场年,在锂电池技术成熟后,镍氢电池市场将被锂电池逐渐蚕食。将被锂电池逐渐蚕食。再者,再者,近年来燃料电池技术的突飞猛进使近年来燃料电池技术的突飞猛进使得氢能的梦想得氢能的梦想 2121 世纪开始变成现实,而以氢为动力的燃料电池世纪开始变成现实,而以氢为动力的燃料电池汽车得到了世界各国
7、政府和企业的高度重视,汽车得到了世界各国政府和企业的高度重视,并且取得了重大进并且取得了重大进展,预计在未来的展,预计在未来的 5-105-10 年内燃料电池汽车将正式进入市场。年内燃料电池汽车将正式进入市场。42 2 汽车动力电池的分类及发展现状汽车动力电池的分类及发展现状当前在电动汽车上得到应用的有铅酸电池、当前在电动汽车上得到应用的有铅酸电池、镍镉电池、镍镉电池、镍氢镍氢电池和锂电池。具体分类如下:电池和锂电池。具体分类如下:下图是铅酸电池、下图是铅酸电池、镍氢电池、镍氢电池、锂电池在各项性能指标上的对锂电池在各项性能指标上的对比分析:比分析:2121 铅酸电池铅酸电池211211 铅酸
8、电池的特点铅酸电池的特点铅酸蓄电池已有铅酸蓄电池已有 100100 多年的历史,多年的历史,广泛用作内燃机汽车的起广泛用作内燃机汽车的起动动力源。它也是成熟的电动汽车蓄电池,它可靠性好、原材料动动力源。它也是成熟的电动汽车蓄电池,它可靠性好、原材料易得、易得、价格便宜;价格便宜;比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有三大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一但它有三大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;一个是使用寿命短,使用成本过高;另一次充电行驶里程较短;一个是使用寿命短,使用成本过高;另一个是污染严重
9、。个是污染严重。212212 铅酸电池在中国的发展现状铅酸电池在中国的发展现状5铅酸电池由于自身性能的限制,且存在较为严重的铅污染,铅酸电池由于自身性能的限制,且存在较为严重的铅污染,将逐渐退出市场。将逐渐退出市场。20112011 年年 5 5 月,月,国家环保部门对全国的铅酸电池国家环保部门对全国的铅酸电池企业进行了停产整顿,企业进行了停产整顿,全国共排查铅蓄电池生产、全国共排查铅蓄电池生产、组装及回收组装及回收(再再生铅生铅)企业企业 19301930 家,没有达到家,没有达到 500500 米防护距离的铅酸电池企业一米防护距离的铅酸电池企业一律关停,取缔关闭、停产整治与停产的企业共计律
10、关停,取缔关闭、停产整治与停产的企业共计 15981598 家,占全家,占全部排查企业的部排查企业的 83%83%。在政策方面,工信部即将出台。在政策方面,工信部即将出台 铅酸蓄电池铅酸蓄电池行业准入条件行业准入条件,主要是为了遏制盲目投资、低水平重复建设,主要是为了遏制盲目投资、低水平重复建设,淘汰落后产能,淘汰落后产能,加强污染治理,加强污染治理,促进铅酸蓄电池行业的结构调整促进铅酸蓄电池行业的结构调整和优化升级。对现有企业,和优化升级。对现有企业,准入条件将要求其应依法取得生准入条件将要求其应依法取得生产许可证、产许可证、安全生产许可证、安全生产许可证、排污许可证和开展环境影响后环评,排
11、污许可证和开展环境影响后环评,并要求其在并要求其在 1 1 年内采用自动配酸、年内采用自动配酸、自动分板、自动分板、刷板以及自动烧焊刷板以及自动烧焊或自动铸焊等先进技术,或自动铸焊等先进技术,同时确定了现有项目的改扩建均应采用同时确定了现有项目的改扩建均应采用节能减排的内化技术。节能减排的内化技术。为达到相关要求,为达到相关要求,一个铅酸蓄电池企业起一个铅酸蓄电池企业起码要投入码要投入 500500 万元的技术改造资金,万元的技术改造资金,部分实力不达标的企业只能部分实力不达标的企业只能退出市场。预计准入条件出台后,全国半数的铅酸电池生产退出市场。预计准入条件出台后,全国半数的铅酸电池生产企业
12、将退出市场。企业将退出市场。2222 镍氢电池发展现状分析镍氢电池发展现状分析221221 国内政策的有利支持国内政策的有利支持620092009 年年 6 6 月,月,工信部对外公布了工信部对外公布了 新能源汽车生产企业及产新能源汽车生产企业及产品准入管理规则品准入管理规则,并于并于 7 7 月月 1 1 日起施行,日起施行,到到 20102010 年年 1212 月月 3131日前适用。根据该管理准则日前适用。根据该管理准则,以镍氢电池生产的混合动力乘用车以镍氢电池生产的混合动力乘用车被归类为成熟产品被归类为成熟产品,允许在全国范围内销售使用,对镍氢电池产允许在全国范围内销售使用,对镍氢电
13、池产业是一大利好。镍氢动力电池刚刚进入成熟期业是一大利好。镍氢动力电池刚刚进入成熟期,是目前混合动力是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池规模化的电池体系,体系,全球已经批量生产的混合动力汽车全部采用镍氢动力电池全球已经批量生产的混合动力汽车全部采用镍氢动力电池体系,现有混合动力电池体系,现有混合动力电池 99%99%的市场份额为镍氢动力电池。的市场份额为镍氢动力电池。222222 镍氢电池在汽车生产方面的应用镍氢电池在汽车生产方面的应用目前全球主要的镍氢动力电池厂商主要有日本的目前全球主要的镍氢动力电池厂商主要有日本
14、的 PEVEPEVE 和和SanyoSanyo,PEVEPEVE 占据全球占据全球 HybridHybrid 动力车用镍氢电池动力车用镍氢电池 85%85%的市场的市场份额,份额,目前主要的商业化的混合动力汽车如丰田的目前主要的商业化的混合动力汽车如丰田的 PriusPrius、AlphardAlphard和和 Estima,Estima,以及本田的以及本田的 CivicCivic、InsightInsight 等均采用等均采用 PEVEPEVE 的镍氢动的镍氢动力电池组。目前,长安杰勋、奇瑞力电池组。目前,长安杰勋、奇瑞 A5A5、一汽奔腾、通用君悦等、一汽奔腾、通用君悦等品牌轿车已经在示范
15、运行,品牌轿车已经在示范运行,他们采用的也都是镍氢电池,他们采用的也都是镍氢电池,不过电不过电池主要向国外采购,池主要向国外采购,国内镍氢电池在汽车上的运用仍处于研发匹国内镍氢电池在汽车上的运用仍处于研发匹配阶段。配阶段。223223 镍氢电池与锂电池的对比镍氢电池与锂电池的对比7在发展新能源汽车上,在发展新能源汽车上,镍氢电池技术最成熟,镍氢电池技术最成熟,目前是新能源目前是新能源车的主流,车的主流,具有成熟稳定可靠的优点,具有成熟稳定可靠的优点,但是其比能量和循环次数但是其比能量和循环次数低于锂电池。低于锂电池。镍的价格昂贵,镍的价格昂贵,镍氢电池在生产成本上比锂电池高镍氢电池在生产成本上
16、比锂电池高出不少。与镍氢电池相比,新一代锂电池重量将减轻一半,蓄电出不少。与镍氢电池相比,新一代锂电池重量将减轻一半,蓄电容量则增加容量则增加 1 1 倍以上,倍以上,一次充电后行驶里程将大大提高未来将与一次充电后行驶里程将大大提高未来将与锂电池在较长时间内共存。锂电池在较长时间内共存。镍氢电池技术将和磷酸铁锂、镍氢电池技术将和磷酸铁锂、氢燃料氢燃料电池三分天下,电池三分天下,之后将逐渐被锂电池及燃料电池所取代。之后将逐渐被锂电池及燃料电池所取代。电池巨电池巨头松下和三洋也均认为,头松下和三洋也均认为,锂离子动力电池不可能在短期内取代镍锂离子动力电池不可能在短期内取代镍氢动力电池,氢动力电池,
17、主要原因是镍氢动力电池便宜安全,主要原因是镍氢动力电池便宜安全,已经达到规模已经达到规模化生产,而锂电池还有课题需要继续攻关,如安全性,因此商业化生产,而锂电池还有课题需要继续攻关,如安全性,因此商业化尚需时日。化尚需时日。2323 锂电池发展现状分析锂电池发展现状分析231231 锂电池的特点锂电池的特点传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池本身技术比较成熟,传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池本身技术比较成熟,但它们用在汽车但它们用在汽车 上作为动力电池则存在较大的问题。目前,越上作为动力电池则存在较大的问题。目前,越来越多的汽车厂家选择在不久的未来采用锂电池作为新能源汽来越多的汽车厂家选择在不
18、久的未来采用锂电池作为新能源汽车的动力电池。锂电池具有以下优点:体积小、质量轻、工作电车的动力电池。锂电池具有以下优点:体积小、质量轻、工作电压高压高(是镍镉电池,氢镍电池的是镍镉电池,氢镍电池的3 3 倍倍)、比能量大、比能量大(可达氢镍电池的可达氢镍电池的3 3 倍倍)、循环寿长、自放电率低、无记忆效应、无污染等优点。、循环寿长、自放电率低、无记忆效应、无污染等优点。8232232 开发锂电池汽车的主要厂商开发锂电池汽车的主要厂商当前许多知名的汽车制造商都致力于开发动力锂电池汽车,当前许多知名的汽车制造商都致力于开发动力锂电池汽车,如美国福特、克莱斯勒,日本丰田、三菱、日产,韩国现代,法如
19、美国福特、克莱斯勒,日本丰田、三菱、日产,韩国现代,法国国 CourregesCourreges、VenturyVentury 等。而国内汽车制造商比亚迪、吉利、奇等。而国内汽车制造商比亚迪、吉利、奇瑞、瑞、力帆、力帆、中兴等车企也纷纷在自己的混合动力和纯电动汽车中中兴等车企也纷纷在自己的混合动力和纯电动汽车中搭载动力锂电池。上海汽车计划于搭载动力锂电池。上海汽车计划于 20122012 年锂动力电池正式建成年锂动力电池正式建成投产,初步形成年产投产,初步形成年产 60006000 套规模。从发展周期看,目前汽车锂套规模。从发展周期看,目前汽车锂电池市场正在走出导入期,开始跨入快速成长期。电池
20、市场正在走出导入期,开始跨入快速成长期。由于汽车锂电池产业蕴含非常巨大的产值潜力,由于汽车锂电池产业蕴含非常巨大的产值潜力,电动汽车上电动汽车上游的电池材料供应商和下游的汽车厂商对汽车锂电池业务也已游的电池材料供应商和下游的汽车厂商对汽车锂电池业务也已窥觑已久。据德意志银行调研显示窥觑已久。据德意志银行调研显示,整车企业最愿意与以下整车企业最愿意与以下 1010 家家企业合作开发汽车锂电池企业合作开发汽车锂电池:1)Johnson Controls-Saft(:1)Johnson Controls-Saft(美国江森自控美国江森自控和和法国和和法国 SaftSaft 的合资公司的合资公司);2
21、)A123);2)A123 系统公司系统公司(由麻省理工学院、由麻省理工学院、通用电气等投资成立,该公司与大陆集团有合作通用电气等投资成立,该公司与大陆集团有合作);3)LG);3)LG 化学化学(该该公司在美国有子公司公司在美国有子公司 Compact Power);4)Ener Del(Ener1Compact Power);4)Ener Del(Ener1 和德尔和德尔福的合资公司福的合资公司););5)AESC(5)AESC(日产和日产和 NECNEC 的合资公司的合资公司);6)PEVE();6)PEVE(丰田和松下的丰田和松下的合资公司合资公司);7)GS);7)GS 汤浅汤浅;8
22、);8)日立日立;9);9)三洋电机三洋电机;10);10)三星。三星。9233233 锂电池在我国的发展锂电池在我国的发展近几年来,我国的汽车锂电池产业从无到有、从小到大,发近几年来,我国的汽车锂电池产业从无到有、从小到大,发展很快,展很快,生产能力仅次于日本。生产能力仅次于日本。中国在动力锂离子电池的研发上中国在动力锂离子电池的研发上投入了大量财力、投入了大量财力、物力。物力。我国的汽车锂离子电池研发项目一直是我国的汽车锂离子电池研发项目一直是国家国家234234 锂离子电池发展的瓶颈锂离子电池发展的瓶颈目前阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈是安全性能和汽车动目前阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈是安
23、全性能和汽车动力电池的管理系力电池的管理系 统。安全性能方面,由于锂离子动力电池具有统。安全性能方面,由于锂离子动力电池具有能量密度大、工作温度高、工作环能量密度大、工作温度高、工作环 境恶劣等方面的原因,加上境恶劣等方面的原因,加上以人为本的安全理念,因此,用户对电池的安全性提以人为本的安全理念,因此,用户对电池的安全性提 出了非常出了非常高的要求。高的要求。汽车动力电池的管理系统方面,汽车动力电池的管理系统方面,由于汽车动力电池的由于汽车动力电池的工作电工作电 压是压是 12V12V 或或 24V24V,而单个动力锂离子电池的工作电压,而单个动力锂离子电池的工作电压是是 37V37V,因此
24、必须由多个电池串联而提高电压,因此必须由多个电池串联而提高电压,但由于电池难以但由于电池难以做到完全均一的充放电,做到完全均一的充放电,因此导致串联的多个电池组内的单个电因此导致串联的多个电池组内的单个电池会出现充放电不平衡的状况,池会出现充放电不平衡的状况,电池会出现充电不足和过放电电池会出现充电不足和过放电现象,现象,而这种状况会导致电池性能的急剧恶化,而这种状况会导致电池性能的急剧恶化,最终导致整组电最终导致整组电池无法正常工作甚至报废,池无法正常工作甚至报废,从而大大影响电池的使用寿命和可靠从而大大影响电池的使用寿命和可靠性能。动力锂离子电池要得到很好的应用,技术上需要从材料、性能。动
25、力锂离子电池要得到很好的应用,技术上需要从材料、电池管理系统、机械加工等多方面同时考虑。因此,需要上下游电池管理系统、机械加工等多方面同时考虑。因此,需要上下游10企业通力合作,以电池为核心,对材料、管理系统等提出要求,企业通力合作,以电池为核心,对材料、管理系统等提出要求,形成一个产业群,更有利于技术的进步和系统成本的降低。形成一个产业群,更有利于技术的进步和系统成本的降低。235235 日本在锂电池标准化方面的发展日本在锂电池标准化方面的发展日本经济新闻近日报道,日本将以日本经济产业省的外日本经济新闻近日报道,日本将以日本经济产业省的外围团体为中心制订方案,日本丰田、日产、本田、铃木、三菱
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